Bologna, prima intervenție chirurgicală din lume cu realitate augmentată
Date biometrice, linii de tăiere a bisturiului, rezultate ale testelor temporare. Acestea sunt toate potențialele unui telespectator, create în cadrul unui proiect european
Prima operație chirurgicală din lume, realizată într-o sală de operații reală, a fost încheiată cu succes la Spitalul Universitar Sant’Orsola din Bologna, timp în care chirurgul a văzut și elemente virtuale în fața lui, capabile să-l susțină și ghideze.
Acest lucru a fost posibil datorită unui vizor, de ultimă generație în realitatea augmentată, Vostars, pe care chirurgul l-a purtat în timpul operației și care a putut adăuga informații esențiale despre pacient în ceea ce a văzut în timpul procedurii.
Viziera de nouă generație este rezultatul unui proiect european coordonat de Universitatea din Pisa și care vede Universitatea din Bologna ca un partener responsabil pentru studiul clinic.
„Până acum – explică Vincenzo Ferrari, inginer biomedical la Departamentul de Inginerie Informatică al Universității din Pisa și coordonator al echipei europene care a proiectat Vostars – realitatea augmentată nu a fost complet exploatată în sala de operație.”
Vizoarele aflate în prezent pe piață pun la dispoziție un anumit conținut digital direct în câmpul vizual, cum ar fi, de exemplu, imaginea tridimensională a organului care va fi operat.
Aceste imagini virtuale, obținute din scanerele radiologice (cum ar fi CT și imagistica prin rezonanță magnetică) sunt vizualizate de obicei de către medic înainte de operație, pentru a-l ajuta în pregătirea operației.
Nu s-a întâmplat niciodată până acum, însă, ca un vizor să fi fost folosit pentru a ghida actul chirurgical real, datorită dificultății pentru ochiul nostru de a se concentra pe obiecte reale și virtuale simultan”.
Realitate augmentată și intervenții chirurgicale: dincolo de monitorul TV din cameră
focalizarea obiectelor virtuale implică faptul că cele reale sunt văzute încețoșat, deoarece ochiul le percepe la două distanțe diferite. În mod evident, acest lucru nu se poate întâmpla atunci când medicul are un bisturiu în mână și, până acum, a fost imposibil să exploateze informațiile virtuale pentru a se ghida în operații.
Prin urmare, orice informații suplimentare despre pacient și intervenție trebuie raportate pe un monitor extern, obligând medicul să-și mute privirea și concentrarea de la pacient la monitor, cu un pasaj continuu care este obositor și uneori ineficient.
Viziera Vostars a fost dezvoltată pentru a rezolva aceste probleme. Rezultatul unui proiect european (www.vostars.eu) coordonat de Universitatea din Pisa, a vizat colaborarea a mai multor oameni de știință și tehnicieni, din patru țări diferite, care au lucrat timp de trei ani, cu scopul de a dezvolta o vizieră chirurgicală extrem de inovatoare, capabilă să facă disponibile direct în câmpul vizual al chirurgului, chiar și în timpul operației, informații specifice referitoare la pacient și informații mai generale cu privire la organele implicate în operație.
„Pentru a face acest lucru – continuă Ferrari – a trebuit să rezolvăm probleme foarte complexe, care privesc în principal coordonarea mână-ochi și coerența dintre imaginea reală și cea virtuală temporal, spațial și din punct de vedere al focalizării. Este evident că dacă chirurgul trebuie să urmeze o linie de tăiere virtuală, acestea trebuie să apară la locul potrivit și la momentul potrivit al operației, dar obținerea acesteia nu este banală, în plus, ghidul virtual și pacientul trebuie să poată fi concentrat simultan pentru a permite chirurgului să o urmeze cu bisturiul „.
Intervențiile cu realitate augmentată: un ajutor concret pentru chirurg
Datorită unei camere video, Vostars combină imaginile din fața chirurgului cu imaginile radiologice ale pacientului și se asigură că cele două rămân perfect consecvente și concentrate.
Mai mult, în fazele intervenției în care nu este necesară o îndrumare virtuală precisă (la început sau la sfârșit), vizorul poate deveni transparent, permițând chirurgului să aibă o vedere naturală a câmpului de operare direct, cu propriii ochi.
Posibilitatea de a comuta între vizualizarea mediată de camera video – „vizionare video” – la viziunea naturală, cu vizorul comutat pe transparent – „vizionare optică” – este caracteristica distinctivă a noului aparat Vostars al cărui acronim înseamnă exact ‘Video-Optical See-Through Augmented Reality System”.
Operația pilot, o operație de chirurgie maxilo-facială, a constat în rezecția și repoziționarea maxilarului și maxilarului unui pacient pentru a restabili funcția mușcăturii.
În următoarea etapă, dispozitivul a permis vizualizarea unei linii punctate 3D direct pe osul pacientului, arătând calea de urmat cu instrumentul chirurgical. Cu ajutorul vizorului am putut efectua tăierea maxilarului cu precizia necesară.”
